UDZIAŁ MATERIAŁU ZMIENNO-FAZOWEGO W PRACY ENERGETYCZNEJ PRZEGRODY KOLEKTOROWO-AKUMULACYJNEJ W PRZEJŚCIOWYCH WARUNKACH KLIMATYCZNYCH

W artykule przedstawiono analizę wybranych parametrów cieplnego funkcjonowania przegrody kolektorowo-akumulacyjnej modyfikowanej materiałem zmienno-fazowym. Badania przeprowadzono w komorze zewnętrznej w miesiącu kwietniu, uwzględniając rzeczywiste warunki klimatyczne: wartość promieniowania słonecznego i temperaturę zewnętrzną powietrza. W celu porównania wyników wykonano przegrodę referencyjną bez udziału materiału zmienno-fazowego. Podczas badań w komorze stabilizowano temperaturę wewnętrzną na poziomie 20°C. W badanej przegrodzie materiał zmienno-fazowy został wkomponowany w ścienny element ceramiczny, którym wypełniono połowę jego przestrzeni. Materiał ten usytuowano od strony zewnętrznej elementu, w celu uzyskania odpowiedniej temperatury wystarczającej do wystąpienia procesu przemiany fazowej. Przegroda kolektorowo-akumulacyjna posiada przeszklenie o współczynniku przenikania ciepła U = 0,6 W/m²K. Analizując wpływ materiału zmienno-fazowego, autorzy przedstawili i porównali wartości gęstości strumienia ciepła na powierzchni przegród od strony wewnętrznej. Celem badań było określenie wpływu wartości promieniowania słonecznego na modyfikowaną przegrodę kolektorowo-akumulacyjną, w okresie przejściowym, w którym zazwyczaj występują zmienne warunki klimatyczne. Umieszczenie PCM od strony zewnętrznej w elementach ceramicznych, jako składowej przegród kolektorowo-akumulacyjnych, jest jednym z wariantów w prowadzonych badaniach. Dalszej analizie poddane zostaną inne rozwiązania usytuowania materiału zmienno-fazowego, w celu wybrania najkorzystniejszego wykorzystania tego materiału.

Pełny tekst (pdf)

[1]  Alawadhi E.M.: Thermal analysis of a building brick containing phase change material, Energy and Buildings, vol. 40, 2008, pp. 351-357.

[2]  Principi P., Fioretti R.: Thermal analysis of the application of pcm and low emissivity coating in hollow bricks, Energy and Buildings, vol. 51, 2012, pp. 131-142.

[3]  Silva T., Vicente R., Soares N., Ferreira V.: Experimental testing and numerical modelling of masonry wall solution with PCM incorporation: A passive construction solution, Energy and Buildings, vol. 49, 2012, pp. 235-245.

[4]  Wang X., Yu H., Li L., Zhao M.: Experimental assessment on the use of phase change materials (PCMs)-bricks in the exterior wall of a full-scale room, Energy Conversion and Management, vol. 120, 2016, pp. 81-89.

[5]  Heim D., Isothermal storage of solar energy in building construction, Renewable Energy, vol. 35, 2010, pp. 788-796.

[6]  Chwieduk D. A., Dynamics of external wall structures with a PCM (phase change materials) in high latitude countries, Energy, vol. 59, 2013, pp. 301-313.

[7]  Chwieduk D. A., Wybrane przykłady zastosowania materiałów PCM w budownictwie, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury – Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, JCEEA, t. XXXII, z. 62 (2/15), kwiecień-czerwiec 2015, s. 29-38.

[8]  Lichołai L., Musiał M.: Wpływ organicznych materiałów zmiennofazowych na efektywność energetyczną przegrody przezroczystej, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury – Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, JCEEA, t. XXXIII, z. 63 (4/16), październik-grudzień 2016, s. 329-337.